Bệnh võng mạc đái tháo đường (Diabetic Retinopathy - DR) là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa không hồi phục ở độ tuổi lao động trên toàn thế giới. Trước khi các kỹ thuật ghi hình hiện đại ra đời, việc đánh giá tổn thương đáy mắt phụ thuộc hoàn toàn vào soi đáy mắt trực tiếp hoặc gián tiếp — vốn mang tính chủ quan cao, khó định lượng và không thể lưu trữ đối chiếu theo thời gian. Sự ra đời của chụp ảnh đáy mắt (fundus photography) và các phương pháp chụp mạch huỳnh quang đã tạo ra một cuộc cách mạng thực sự, chuyển đổi nhãn khoa từ một chuyên ngành định tính sang một khoa học định lượng có độ chính xác cao.
Lịch sử ghi nhận từ năm 1886, Jackman và Webster đã chụp được những bức ảnh võng mạc sống đầu tiên của con người. Mặc dù hình ảnh thời đó còn mờ nhạt, sự phát triển của nguyên lý soi đáy mắt gián tiếp không phản xạ Gullstrand, kết hợp với đèn flash điện tử và phim màu Kodachrome giữa thế kỷ 20, đã đặt nền móng cho các hệ thống máy chụp đáy mắt hiện đại. Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu về cơ chế quang học, nguyên lý sinh lý bệnh của các kỹ thuật chụp mạch, cùng sự tiến hóa của các hệ thống phân độ từ Airlie House đến ETDRS trong quản lý bệnh võng mạc đái tháo đường.
Nguyên lý sinh lý bệnh và cơ sở quang học của các phương pháp ghi hình đáy mắt
Để hiểu được giá trị lâm sàng của các hình ảnh đáy mắt, bác sĩ cần nắm vững bản chất sinh lý học của hàng rào máu - võng mạc và tương tác quang học của các chất màu chỉ thị khi đi qua tuần hoàn nhãn cầu.
Chụp mạch Huỳnh quang Sodium (Fluorescein Angiography - FFA)
Sodium fluorescein là một chất màu hữu cơ có trọng lượng phân tử nhỏ, hấp thụ ánh sáng kích thích ở dải bước sóng xanh lam (khoảng 490 nm) và phát xạ ánh sáng huỳnh quang ở dải xanh lá - vàng (khoảng 530 nm). Khi tiêm 3–5 ml dung dịch 10% (hoặc 20–25% ở mắt có đục môi trường trong suốt) vào tĩnh mạch cẳng tay, thuốc sẽ di chuyển theo tuần hoàn hệ thống đến động mạch mắt.
Trong điều kiện sinh lý bình thường:
- Hàng rào máu - võng mạc ngoài (RPE): Các liên kết chặt (tight junctions) giữa các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc ngăn không cho fluorescein thoát từ mao mạch màng mạch (vốn có nhiều lỗ khuyết - fenestrations) vào khoảng dưới võng mạc. Sự thoát mạch sinh lý tại màng mạch tạo nên hiện tượng "nền huỳnh quang màng mạch" (choroidal flush).
- Hàng rào máu - võng mạc trong: Các tế bào nội mô mạch máu võng mạc với liên kết chặt không cho phép fluorescein rò rỉ vào nhu mô võng mạc.
Trong bệnh võng mạc đái tháo đường, tổn thương tế bào nội mô và mất tế bào cơ quanh mạch (pericytes) phá hủy hàng rào máu - võng mạc trong, dẫn đến hai hiện tượng huỳnh quang bất thường căn bản:
- Tăng huỳnh quang (Hyperfluorescence): Do rò rỉ thuốc qua mạch máu tổn thương (rò rỉ vi mạch, tân mạch), đọng thuốc trong phù hoàng điểm, hoặc hiện tượng thiếu hụt sắc tố RPE (hiệu ứng cửa sổ).
- Giảm huỳnh quang (Hypofluorescence): Do giảm tưới máu/tắc nghẽn mao mạch (đáy mắt câm huỳnh quang) hoặc do bị che khuất bởi xuất huyết, chất tiết cứng hay sắc tố.
Quá trình chuyển tiếp thuốc trải qua 5 thì chính trong vòng 25 giây đầu: (1) Tiền động mạch, (2) Động mạch, (3) Mao mạch (động-tĩnh mạch), (4) Tĩnh mạch, và (5) Thì muộn (after-phase, có thể kéo dài tới 20 phút để đánh giá sự rò rỉ muộn).
Chụp mạch Xanh Indocyanine (Indocyanine Green - ICG)
Khác với fluorescein, ICG là chất màu liên kết gần như hoàn toàn (98%) với protein huyết thanh (albumin), do đó không rò rỉ qua các lỗ khuyết của mao mạch màng mạch. ICG hấp thụ và phát xạ trong dải cận hồng ngoại (khoảng 805 nm). Bước sóng dài này giúp tia sáng xuyên qua tốt hơn các môi trường đục, lớp sắc tố RPE và xuất huyết dày, giúp hình ảnh hóa hệ thống mạch máu màng mạch chuyên sâu và màng tân mạch dưới võng mạc (CNV).
Chụp ảnh đáy mắt nổi (Stereo Fundus Photography)
Ảnh chụp đáy mắt hai chiều thông thường không thể hiện được độ nổi (thể tích) của các tổn thương như phù võng mạc hay độ gồ của tân mạch đĩa thị (NVD). Chụp ảnh đáy mắt nổi đòi hỏi chụp hai bức ảnh lệch góc nhẹ (parallax). Khi quan sát qua kính xem ảnh nổi (stereo viewer), hai hình ảnh được hợp nhất tạo nên chiều sâu không gian. Phương pháp thay thế trên lâm sàng là sử dụng bộ phân tách Allen (Allen stereo separator) hoặc dịch chuyển ngang góc chiếu của máy chụp đáy mắt qua đồng tử đã giãn (đường kính tối thiểu > 4.5 mm).
Tiến trình phát triển các hệ thống phân độ bệnh võng mạc đái tháo đường và dữ liệu lâm sàng
Sự phát triển của phẫu thuật laser quang đông và các liệu pháp điều trị đòi hỏi phải có các hệ thống phân độ bệnh chuẩn xác, có tính lặp lại để đánh giá hiệu quả can thiệp và dự đoán nguy cơ tiến triển mất thị lực.
Từ tiêu chuẩn Joplin đến hệ thống Airlie House
Năm 1965, Joplin và cộng sự đưa ra hệ thống phân độ đầu tiên để đánh giá hiệu quả của phương pháp cắt tuyến yên (pituitary ablation). Hệ thống này theo dõi 5 thành phần tổn thương chính: Vi huyết quản & Xuất huyết, Tân mạch, Bất thường tĩnh mạch, Xuất tiết cứng, và Tăng sinh mô liên kết (Retinitis proliferans).
Năm 1968, Hội nghị Airlie House đã chuẩn hóa việc phân độ bằng cách định nghĩa 14 tổn thương đáy mắt và chia thành 5 vùng chụp ảnh chuẩn (fields) trong vòng 30° quanh hoàng điểm. Thang điểm sau đó được mở rộng thành hệ thống 5 mức độ (từ 0 đến 2b) dựa trên việc so sánh với các bức ảnh chuẩn (Standard Photographs A, B, C).
Hệ thống phân độ 7 trường chụp chuẩn của DRS và ETDRS
Nghiên cứu Bệnh võng mạc đái tháo đường (DRS, 1981) và Nghiên cứu Điều trị Bệnh võng mạc đái tháo đường sớm (ETDRS, 1991) đã đưa chụp ảnh đáy mắt nổi 7 trường (7-standard stereoscopic fields) 30° trở thành "tiêu chuẩn vàng" trong nghiên cứu lâm sàng.
| Hệ thống phân độ | Kỹ thuật ghi hình | Đặc điểm / Tiêu chuẩn trọng tâm | Ý nghĩa lâm sàng / Giá trị dự báo |
|---|---|---|---|
| Joplin et al. (1965) | Ảnh màu định kỳ | 5 thành phần tổn thương, thang điểm 4 mức (0, +, ++, +++) | Đánh giá thoái triển bệnh sau phẫu thuật cắt tuyến yên. |
| Oakley et al. (1967) | Ảnh chuẩn 4 vùng | Đánh giá độc lập 5 đặc điểm tổn thương trên ảnh chuẩn | Ghi nhận các tổn thương có thể tiến triển/thoái triển độc lập. |
| Airlie House (1969) | 5 trường chụp 30° | 14 dạng tổn thương; so sánh trực tiếp với ảnh mẫu chuẩn (A, B, C) | Nền tảng chuẩn hóa phân độ cho cả soi đáy mắt và chụp ảnh. |
| DRS / ETDRS (1981, 1991) | 7 trường chụp nổi 30° (Stereo) | Phân tích chi tiết 7 vùng đáy mắt; định nghĩa chuẩn CSME | Tiêu chuẩn vàng. Mức độ 4 hai mắt có 23% nguy cơ tiến triển thành PDR trong 6 năm. |
| Aldington et al. (1995) | 2 trường 45° (Non-mydriatic) | Trường 1: Trung tâm hoàng điểm; Trường 2: Đĩa thị lệch thái thái dương | Tối ưu hóa cho tầm soát cộng đồng diện rộng, giảm tải kỹ thuật. |
Tiêu chuẩn Phù hoàng điểm có ý nghĩa lâm sàng (CSME) theo ETDRS
Một trong những đóng góp quan trọng nhất của ảnh chụp đáy mắt và chụp mạch trong ETDRS là việc đưa ra định nghĩa chính xác về Phù hoàng điểm có ý nghĩa lâm sàng (Clinically Significant Macular Oedema - CSME), làm căn cứ chỉ định laser quang đông điểm/lưới (focal/grid laser):
- Dày võng mạc nằm trong khoảng 500 µm kể từ trung tâm hoàng điểm (fovea).
- Xuất tiết cứng nằm trong khoảng 500 µm kể từ trung tâm hoàng điểm, đi kèm với vùng võng mạc bị dày lên kề cận.
- Vùng võng mạc bị dày có kích thước ≥ 1 diện tích đĩa thị (1 DD), trong đó có bất kỳ phần nào nằm trong khoảng 1 DD kể từ trung tâm hoàng điểm.
Bình luận chuyên sâu về khoảng trống giữa nghiên cứu lâm sàng và thực hành tầm soát
Dù chụp ảnh 7 trường chuẩn ETDRS là thước đo chuẩn xác nhất trong các thử nghiệm lâm sàng, việc áp dụng quy trình này vào thực tế tầm soát diện rộng đặt ra những thách thức không nhỏ về mặt chi phí, thời gian và nhân lực.
"Sự tinh tế của hệ thống phân độ ETDRS nằm ở khả năng định lượng từng vi tổn thương để dự báo nguy cơ mất thị lực. Tuy nhiên, trong thực hành lâm sàng thường quy và các chương trình chăm sóc mắt kết hợp (shared-care), sự phức tạp này trở thành rào cản. Mục tiêu của tầm soát không phải là đếm từng vi xuất huyết, mà là xác định chính xác thời điểm bệnh nhân cần được chuyển tuyến chuyên khoa trước khi tổn thương không thể đảo ngược xảy ra."
Phương pháp chụp ảnh 2 trường 45° không dùng thuốc giãn đồng tử (non-mydriatic camera) do Aldington và cộng sự đề xuất đã giải quyết bài toán này cho các nghiên cứu dịch tễ học lớn. Dù không thể cung cấp hình ảnh nổi để đánh giá độ dày võng mạc như máy chụp stereo, nó cung cấp đủ thông tin về sự hiện diện của các nhóm tổn thương đi kèm (cluster of lesions) — một chỉ số nhạy cảm dự báo nguy cơ tiến triển sang thể tăng sinh (PDR).
Bên cạnh đó, chụp mạch huỳnh quang (FFA) dù là phương pháp đánh giá tưới máu mao mạch vượt trội, nhưng không nên bị chỉ định lạm dụng. Với sự cải tiến của kính biomicroscope gián tiếp qua đèn khe, nhiều trường hợp phù hoàng điểm hoặc tân mạch rõ ràng có thể được chẩn đoán lâm sàng chính xác mà không nhất thiết phải trải qua chụp mạch xâm nhập, ngoại trừ các trường hợp nghi ngờ thiếu máu hoàng điểm (macular ischemia) hoặc tân mạch ẩn.
Khuyến cáo thực hành lâm sàng cho bác sĩ nhãn khoa
- Độ giãn đồng tử tối ưu cho chụp ảnh: Luôn cố gắng đạt đường kính đồng tử > 4.5 mm trước khi chụp ảnh đáy mắt đánh giá tổn thương sâu, giúp hạn chế hiện tượng tối viền (vignetting) và đảm bảo chất lượng quang học.
- Ứng dụng kính lọc xanh lá (Red-free filter): Bắt buộc chụp một bức ảnh cản quang màu xanh lá trước khi tiêm thuốc trong quy trình FFA. Ảnh red-free làm tăng tương phản của vi huyết quản, xuất huyết và drusen, tránh nhầm lẫn với hiện tượng tăng huỳnh quang sau tiêm.
- Cảnh giác với các chỉ số dự báo nguy cơ cao: Khi phát hiện tổn thương đạt Mức độ 4 (Level 4 - ETDRS) trên ảnh chụp đáy mắt (gồm nhiều vi xuất huyết, vết bông, bất thường vi mạch nội võng mạc - IRMA, hoặc tĩnh mạch chuỗi hạt), bệnh nhân có nguy cơ tới 23% tiến triển thành bệnh võng mạc đái tháo đường tăng sinh trong vòng 6 năm; cần rút ngắn khoảng cách tái khám xuống 3-4 tháng/lần.
- Tuân thủ định nghĩa CSME: Không vội vã chỉ định laser hoặc tiêm nội nhãn khi chỉ có vi huyết quản đơn thuần. Cần xác định chính xác ranh giới 500 µm quanh fovea trên ảnh chụp hoặc OCT để đưa ra chỉ định can thiệp phù hợp.
Tài liệu tham khảo:
Dhanesha, U. (2000). Applications of fundus photography in diabetic retinopathy. In: Diabetic Eye Disease, Chapter 10, pp. 100-106. Elsevier / Butterworth-Heinemann.